非洲爪蟾細胞局部NPC的三維結構（NPC）

非洲爪蟾NPC細胞質環的整體結構

近日非洲爪蟾，西湖大學施一公團隊及其合作者先后發布了兩份預印本，分析了非洲爪蟾核孔復合體細胞質環的近原子分辨率結構及其周圍的空腔環結構。 （所有論文均未經過同行評審）。

核孔復合體（NPC）負責真核細胞細胞核和細胞質之間大分子或顆粒物質的繁忙運輸。 它也是連接細胞質和細胞核的唯一雙向通道。 分析 NPC 的結構有助于科學家了解蛋白質和核酸進出細胞的分子機制。

非洲爪蟾是一種重要的模式生物。 研究人員使用冷凍電子顯微鏡斷層掃描 (cryo-ET) 分析非洲爪蟾卵母細胞的 NPC 腔環結構。 此外，通過單顆粒冷凍電子顯微鏡（cryo-EM）分析獨立驗證了觀察到的空腔環的關鍵結構特征。 該論文于3月29日發布。

結果表明，空腔環由八個蝴蝶形亞基組成，每個亞基包含兩個對稱的翅膀。 每個機翼由 4 個細長的管狀體組成。 管腔環亞基內，8個原聚體形成兩個結構域，其中之一是與內核細胞膜和外核細胞膜融合直接接觸的結構域； 另一個是網格域，它是結構域的堅實基礎。

兩個相鄰的空腔環亞基通過機翼的側邊緣相互作用，從而形成一個域，該域似乎充當相鄰 NPC 的緩沖區。 這項研究揭示了腔環以前未知的特征，并有助于解釋 NPC 的彈性特性。

在另一篇論文中，施一公等人分析了爪蟾NPC的細胞質環結構。 NPC 具有結構可塑性，只能以 15 ? 的細胞質環局部分辨率進行表征。 研究人員使用單粒子冷凍電鏡分析了非洲爪蟾 NPC 細胞質環，獲得了 5.5 至 7.9 ? 的平均結構分辨率。 具體來說，結構模型核心區域平均分辨率為5.5 ?，局部分辨率達到4.5 ?。 該論文于3月28日發表。

研究人員表明，每個細胞質環亞基中的兩個 Y 復合物不僅彼此相互作用，而且還與側翼亞基的復合物相互作用，形成環狀支架。 在每個細胞質環亞基內，包含結構域包裹兩個 Y 復合物的莖，可能穩定支架。 它連接兩個 Y 復合體的短臂，并連接到相鄰 Y 復合體的莖。 所包含的區域使用延伸的卷曲線圈連接 Nup85 的兩個 Y 復合物，并延伸到 NPC 的軸向孔中。 研究人員表示，這些結構提供了對 NPC 組裝的深入了解，并為構建原子分辨率模型提供了指導。

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